重难点03 原电池的工作原理与相关判断（云南专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

重难点03 原电池的工作原理与相关判断 内容概览 考向1 原电池的构成和形成条件 考向2 原电池的工作原理、电极判断、电极反应式书写 考向3 原电池原理的应用 考向1 原电池的构成和形成条件 1．（23-24高一下·云南西双版纳·期中）下列装置中，能构成原电池的是    A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙均可以 2．（23-24高一下·云南·期末）某原电池的离子方程式是Zn +Cu2+=Zn2++Cu，该原电池正确的组成是 正极 负极 电解质溶液 A． Cu Zn HCl B． Zn Cu CuSO4 C． Cu Zn CuSO4 D． Cu Zn ZnCl2 3．（23-24高一下·云南昆明·期末）下列装置能够组成原电池的是 A． B． C． D． 故选C。 考向2 原电池的工作原理、电极判断、电极反应式书写 4．（22-23高三下·云南·期末）某实验小组设计如图装置探究化学能与电能的转化关系，下列说法正确的是 装置I     装置II A．只有装置I中电流表指针偏转 B．只有装置II中电流表指针偏转 C．两个装置中电流表指针都发生偏转 D．两个装置中电流表指针都不发生偏转 5．（23-24高二下·云南文山·期末）关于锌铜原电池，下列说法正确的是 A．电解质溶液中阳离子向Zn极移动 B．电解质Y是硫酸锌溶液 C．电子从Zn电极→外电路流→Cu电极→电解质溶液→Zn电极 D．若电解质Y是硫酸铜溶液，正极上的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu 6．（22-23高一下·云南昭通·期末）某燃料电池装置如图所示，则有关该电池的说法不正确的是 A．根据电子移动方向，可知电极a为电池的负极 B．b极发生的电极反应： C．该电池的总反应可表示为 D．溶液中由b极向a极移动 7．（23-24高一下·云南曲靖·期末）某小组为研究原电池原理，设计如图装置。下列叙述正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有产生 B．a和b用导线连接时，电子由铁片经电解质溶液流向铜片 C．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 D．a和b用导线连接时，铁会溶解，溶液中向铜片定向移动 8．（23-24高一下·云南曲靖·期末）将反应设计成如图所示的原电池装置。下列说法错误的是 A．片为负极，负极反应式为 B．Ag片为正极，且放电时片的质量增加 C．电流由片通过导线流向片 D．电路中每转移电子，理论上片减少的质量是 考向3 原电池原理的应用 9．（23-24高一下·北京·期末）下列做法与调控化学反应速率无关的是 A．食盐中添加碘酸钾 B．用溶液制时，通常加入少量 C．在铁制品表面刷漆 D．用锌和稀硫酸制备氢气时滴加几滴硫酸铜溶液 10．（22-23高一下·云南玉溪·期末）如图为发光二极管连接柠檬电池的装置，下列说法错误的是    A．铜线作柠檬电池的正极 B．负极的电极反应式为 C．柠檬中的向铜线的方向移动，发生还原反应 D．电子由发光二极管经导线流向铁环 11．（23-24高一下·云南楚雄·期末）一种NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法错误的是 A．通入氧气的一极为正极，发生还原反应 B．H⁺通过质子交换膜向电极b移动 C．电极总反应式为 D．电子由电极a经过负载移向电极b，再经过溶液移回电极a 12．（22-23高一下·云南昭通·期末）某同学设计的番茄电池如图所示，下列说法正确的是    A．该电池工作时，铜片是负极，电极反应：Cu-2e-=Cu2+ B．电子由锌片通过番茄流向铜片 C．将锌片换成与右边材质相同的铜片也会产生电流 D．该电池工作时，番茄中的阴离子向锌片移动 13．（22-23高一下·云南文山·期末）肼(N2H4)一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。下列判断错误的是    A．通入空气的电极b为正极 B．a电极反应式为 C．电池工作时，移向a电极 D．当电池放电转移10mol电子时，至少消耗燃料肼60g 14．（22-23高一下·云南·期末）化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如图，下列有关说法正确的是    A．甲：电流由锌片经导线流向铜片 B．乙：锌为电池的正极 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄 D．丁：该电池是一种一次电池 15．（22-23高一下·云南楚雄·期末）微生物燃料电池利用植物、基质、微生物的物理、化学、生物三重协同作用可实现对污水的处理，具有可持续产生电能、不产生二次污染等优点。该电池的示意图如图，设有机物的化学式为，下列说法正确的是    A．电池工作时，外电路电流方向为 B．电池工作时，移向极 C．极的电极反应式为 D．工作温度提高到，单位时间内通过导线的电量增大 1．（20-21高一下·云南丽江·期末）有关如图所示装置的叙述中，正确的是 A．该装置能将电能转变为化学能 B．电子从锌片经硫酸溶液流向铜片 C．当有0.2mol电子通过外电路时，锌片质量减轻6.5g D．当有0.2mol电子通过外电路时，铜片质量增加6.4g 2．（21-22高一下·云南玉溪·期末）普通锌锰干电池的简图如图所示，该电池工作时的总反应为 。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是 A．电池工作时，移向石墨电极 B．电池工作时电子从石墨电极流向锌筒 C．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g D．电池负极反应式为 3．（20-21高一下·云南红河·期末）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是 A．电池工作时，锌失去电子，发生氧化反应 B．理论上锌的质量每减小13g，外电路中通过0.2mol电子 C．电池工作时，氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极 D．废旧家用碱性电池不能随意丢弃，要将其放入有害垃圾箱中分类处理 4．（23-24高一下·云南曲靖·期末）某同学依据锌与稀硫酸的反应设计成如图Ⅰ的装置；该反应的能量变化如图Ⅱ。下列说法不正确的是 A．运用该反应设计电池，负极为锌 B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 C．该反应为放热反应 D．图Ⅰ装置可以将化学能转变为电能 5．（23-24高一下·云南玉溪·期末）某化学兴趣小组设计了用化学电源使LED灯发光的装置(如图所示)。下列关于该装置的说法错误的是 A．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 B．氢离子在石墨表面被还原，产生气泡 C．负极的电极反应式为： D．外电路中电子由铁经导线流向石墨 6．（20-21高一下·云南曲靖·期末）如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 浓硝酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 铝 铁 硝酸铁溶液 7．（20-21高一下·云南红河·期末）的盐酸与过量的锌片反应时，为减慢反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 A．加入等体积、等浓度的硝酸钾溶液 B．加入适量的氯化钠溶液 C．加入适量的NaOH固体 D．加入几滴氯化铜溶液 8．（21-22高一下·云南昆明·期末）某同学按如图所示装置进行实验，并通过红外热成像技术测定Zn片区域的温度，绘制反应过程中的温度变化曲线。下列有关说法正确的是 A．装置Ⅰ、Ⅱ中温度变化曲线完全一致 B．装置Ⅱ中产生气泡的速率比装置Ⅰ慢 C．装置Ⅰ、Ⅱ中铜片上均发生还原反应 D．装置Ⅱ溶液中的氢离子向铜片移动 9．（21-22高一上·云南·期末）原电池是化学电源的雏形。关于图所示原电池的说法正确的是    A．能将电能转化为化学能 B．锌片为负极，发生还原反应 C．电子从铜片经导线流向锌片 D．铜片上发生的反应为 10．（22-23高一下·云南大理·期末）2023年5月30日，我国神舟16号宇航员顺利到达空间站。空间站中处理宇航员排泄物的一种方法是：用微生物处理产生氨气，氨气与氧气分别通入燃料电池两极，最终生成常见的无毒物质。示意图如图所示。下列说法正确的是    A．a电极是负极，发生还原反应 B．正极区发生的反应是O2+4e-+2H2O=4OH- C．电池工作时电子由a电极经电解质溶液流向b电极 D．每消耗标准状况下2.24L NH3转移电子数为0.3NA 11．（23-24高一下·云南曲靖·期末）将反应设计成如图所示的原电池装置。下列说法错误的是 A．片为负极，负极反应式为 B．Ag片为正极，且放电时片的质量增加 C．电流由片通过导线流向片 D．电路中每转移电子，理论上片减少的质量是 二、填空题 12．（20-21高一下·云南玉溪·期末）汽车尾气中含有、等有害气体。 (l)能形成酸雨，写出转化为的化学方程式： 。 （2）通过传感器可监测汽车尾气中的含量，其工作原理如图所示： ①电极上发生的是反应 (填“氧化”或“还原”)。 ②外电路中，电子的流动方向是从 电极流出(填或)；电极上的电极反应式为 。 13．（22-23高一下·云南昭通·期末）化学变化过程中均存在物质变化与能量变化。 （1）某化学兴趣小组进行如图所示实验装置，以验证此结论。    请回答下列问题： ①进行实验时，装置a中溶液变色，装置b中能闻到 ；装置a中温度计中水银液面变化是 (填“升高”或“降低”，下同)；装置b中温度计中水银液面变化是 。 ②下列化学反应中的能量变化关系与图c相符合的是 。 A．     B．天然气的燃烧 C．     D． （2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，若反应生成2 mol NO气体(选“吸收”或“放出”) kJ热量，该反应的反应物的总能量 (填“大于”、“等于”或“小于”)生成物的总能量。    （3）有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入2 mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中，如下图所示。    ①甲池中，镁片上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 ②乙池中铝片为 极，写出铝电极的电极反应式： 。 三、解答题 14．（22-23高一下·云南文山·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。 （1）铅蓄电池在放电时发生的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。负极的电极反应式为 。 （2）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。 （3）燃料电池是一种高效、安全环保的供电装置，以甲醇作燃料的电池，如下图所示：    ①负极反应物是 ，H＋从 (填“a”或“b”，下同)极移动到 极。 ②正极反应式为 。 15．（23-24高一下·云南曲靖·期末）云南素有“有色金属王国”的称誉，种类多、储量大，其中铝、锌、锡、铅、铜及其他有色金属储量尤为突出。回答下列问题： （1）根据金属活泼性不同，冶炼金属铝、锌、锡、铅、铜的方法明显不同于其它金属的是 (填元素符号)。 （2）锌与稀硫酸的反应可以设计成原电池，其装置如图所示： ①电极是装置中 (填“X”或“Y”)电极。 ②电极上发生的电极反应式为 。 ③设为阿伏加德罗常数的值，若反应消耗了锌，则电路中转移的电子数目是 (用含的代数式表示)。 （3）铝土矿的主要成分为及少量的和，工业上经过如图所示的工艺流程可以冶炼金属铝。 ①“浸出渣A”的化学式为 ，“滤渣B”的颜色为 。 ②“溶液X”中通入过量生成的离子方程式为 。 16．（23-24高一下·云南红河·期末）合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。请回答下列问题： （1）已知：键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 。 化学键 键能/ 436 391 946 （2）某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在定容密闭容器中通入和，催化剂存在下发生反应。 ①容器中压强随时间的变化图象如图所示，测得，反应开始至，用的浓度变化表示反应的平均速率为 ，平衡时氢气的转化率为 。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．每消耗的同时生成     B． C．的含量保持不变     D．混合气体的平均相对分子质量不变 （3）潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。 ①电极b为电池的 (填“正极”或“负极”)。 ②溶液中向电极 (填“a”或“b”)移动。 ③电极a的电极反应式为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点03 原电池的工作原理与相关判断 内容概览 考向1 原电池的构成和形成条件 考向2 原电池的工作原理、电极判断、电极反应式书写 考向3 原电池原理的应用 考向1 原电池的构成和形成条件 1．（23-24高一下·云南西双版纳·期中）下列装置中，能构成原电池的是    A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙均可以 【答案】C 【分析】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，据此判断。 【解析】甲．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，错误； 乙．两电极材料相同，所以不能构成原电池，错误； 丙．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，正确； 丁．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，错误； 故选C。 2．（23-24高一下·云南·期末）某原电池的离子方程式是Zn +Cu2+=Zn2++Cu，该原电池正确的组成是 正极 负极 电解质溶液 A． Cu Zn HCl B． Zn Cu CuSO4 C． Cu Zn CuSO4 D． Cu Zn ZnCl2 【答案】C 【分析】由电池反应式Zn+Cu2+＝Zn2++Cu知，锌失电子发生氧化反应，作负极；不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电解质溶液中应含有铜离子，所以应为铜盐。 【解析】由电池反应式Zn+Cu2+＝Zn2++Cu知，锌失电子发生氧化反应，失电子的物质的负极上发生氧化反应，所以锌作负极；不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，可用铜作正极；正极上铜离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中应含有铜离子，可用含有铜离子的盐溶液作电解质溶液。答案选C。 3．（23-24高一下·云南昆明·期末）下列装置能够组成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，这几个条件必须同时具备，缺一不可，据此判断。 【解析】A．电极材料都是Cu，没有活泼性不同的两种金属作电极，不能构成原电池，故A错误； B．没有形成闭合回路，故B错误； C．电极材料是活泼性不同的Zn、Cu，且Zn与硫酸铜能自发地进行置换反应，且构成闭合回路，符合原电池的构成条件，故C正确； D．乙醇是非电解质，且不能自发的进行氧化还原反应，故D错误； 故选C。 考向2 原电池的工作原理、电极判断、电极反应式书写 4．（22-23高三下·云南·期末）某实验小组设计如图装置探究化学能与电能的转化关系，下列说法正确的是 装置I     装置II A．只有装置I中电流表指针偏转 B．只有装置II中电流表指针偏转 C．两个装置中电流表指针都发生偏转 D．两个装置中电流表指针都不发生偏转 【答案】A 【解析】装置I符合原电池的构成条件，装置II没有构成闭合回路，不能形成原电池，因此只有装置I中电流表指针偏转，故选A。 5．（23-24高二下·云南文山·期末）关于锌铜原电池，下列说法正确的是 A．电解质溶液中阳离子向Zn极移动 B．电解质Y是硫酸锌溶液 C．电子从Zn电极→外电路流→Cu电极→电解质溶液→Zn电极 D．若电解质Y是硫酸铜溶液，正极上的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu 【答案】D 【分析】该装置是原电池，锌作负极，铜作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流的方向与电子方向相反，以此解答。 【解析】A．锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，故A错误； B．若电解质Y是硫酸锌溶液，Zn和Cu不能和硫酸锌发生氧化还原反应，不可能构成原电池，电解质Y应该是稀硫酸等，故B错误； C．锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，电流由铜片流到锌片，电子不能在电解质溶液中移动，故C错误； D．若电解质Y是硫酸铜溶液，该装置是原电池，锌作负极，铜作正极，正极上得电子发生还原反应，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，故D正确； 故选D。 6．（22-23高一下·云南昭通·期末）某燃料电池装置如图所示，则有关该电池的说法不正确的是 A．根据电子移动方向，可知电极a为电池的负极 B．b极发生的电极反应： C．该电池的总反应可表示为 D．溶液中由b极向a极移动 【答案】B 【解析】A．电子流出的为负极，流入的为正极，则电极a为电池的负极，A正确； B．b极为正极，发生还原反应，电解质为碱性，则电极反应：，B错误； C．该电池为燃料电池，总反应为，C正确； D．原电池中离子的移动方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极，即OH-由b极移向a极，D正确； 故选B。 7．（23-24高一下·云南曲靖·期末）某小组为研究原电池原理，设计如图装置。下列叙述正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有产生 B．a和b用导线连接时，电子由铁片经电解质溶液流向铜片 C．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 D．a和b用导线连接时，铁会溶解，溶液中向铜片定向移动 【答案】C 【解析】A．a和b不连接时，铁片与铜离子发生置换反应，铁片表面有铜生成，A错误； B．a和b用导线连接时构成原电池装置，铁为负极，铜为正极，电子由铁流出经导线流向铜片，B错误； C．a和b用导线连接时构成原电池装置，铁为负极，铜为正极，正极的反应为：铜离子得电子生成铜单质，C正确； D．a和b用导线连接时，铁为负极，铜为正极，铁会溶解，溶液中向铁片定向移动，D错误； 故选C。 8．（23-24高一下·云南曲靖·期末）将反应设计成如图所示的原电池装置。下列说法错误的是 A．片为负极，负极反应式为 B．Ag片为正极，且放电时片的质量增加 C．电流由片通过导线流向片 D．电路中每转移电子，理论上片减少的质量是 【答案】C 【分析】根据反应，Zn做负极，失电子生成Zn2+，Ag做正极，硝酸银溶液中Ag+得电子生成Ag； 【解析】A．负极上Zn失电子生成Zn2+，电极反应式为Zn-2e-= Zn2+，A正确； B．Ag做正极，正极上Ag+得电子生成Ag，Ag片质量增加，B正确； C．电流从正极流向负极，Ag为正极，Zn为负极，电流由Ag电极流向Zn片，C错误； D．电路中每转移0.2mol电子，根据Zn-2e-= Zn2+有0.1mol锌失去电子变为锌离子，理论上Zn片的质量减少0.1mol ×65g∙mol−1=6.5g，D正确； 故答案选C。 考向3 原电池原理的应用 9．（23-24高一下·北京·期末）下列做法与调控化学反应速率无关的是 A．食盐中添加碘酸钾 B．用溶液制时，通常加入少量 C．在铁制品表面刷漆 D．用锌和稀硫酸制备氢气时滴加几滴硫酸铜溶液 【答案】A 【解析】A．食盐中添加碘酸钾是为了提供碘元素，与反应速率无关，A符合题意； B．向H2O2溶液中加入MnO2制取O2，MnO2是催化剂，可以加快反应速率，，B不符合题意； C．在铁制品表面刷油漆，隔绝氧气，减慢化学反应速率，C不符合题意； D．Zn与稀硫酸反应，滴入少量硫酸铜溶液，锌置换出铜，形成原电池，加快化学反应速率，D不符合题意； 故选A。 10．（22-23高一下·云南玉溪·期末）如图为发光二极管连接柠檬电池的装置，下列说法错误的是    A．铜线作柠檬电池的正极 B．负极的电极反应式为 C．柠檬中的向铜线的方向移动，发生还原反应 D．电子由发光二极管经导线流向铁环 【答案】D 【解析】A．金属性铁强于铜，铁环作柠檬电池的负极，铜线作柠檬电池的正极，A正确。 B．负极发生氧化反应，电极反应式为，B正确。 C．电解质溶液中的阳离子向正极移动，柠檬中的向铜线的方向移动，发生还原反应，C正确。 D．电子由负极铁环经导线流向发光二极管，D错误。 答案选D。 11．（23-24高一下·云南楚雄·期末）一种NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法错误的是 A．通入氧气的一极为正极，发生还原反应 B．H⁺通过质子交换膜向电极b移动 C．电极总反应式为 D．电子由电极a经过负载移向电极b，再经过溶液移回电极a 【答案】D 【分析】根据图示可知，此装置为原电池，a电极通入NO、生成HNO3，发生氧化反应，为负极，电极反应为：NO-3e-+2H2O= +4H+，b电极通入O2，为正极，发生还原反应：O2+4e-+4H+=2H2O，原电池总反应为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，氢离子通过质子交换膜从左侧电极区移向右侧电极区，据此分析。 【解析】A．由分析可知，b电极通入O2，为正极，发生还原反应，故A正确； B．氢离子通过质子交换膜从左侧电极区移向右侧电极区，故B正确； C．由分析可知，电极总反应式为，故C正确； D．电子不能在溶液中传递，故D错误； 答案选D。 12．（22-23高一下·云南昭通·期末）某同学设计的番茄电池如图所示，下列说法正确的是    A．该电池工作时，铜片是负极，电极反应：Cu-2e-=Cu2+ B．电子由锌片通过番茄流向铜片 C．将锌片换成与右边材质相同的铜片也会产生电流 D．该电池工作时，番茄中的阴离子向锌片移动 【答案】D 【分析】Zn、Cu及H2SO4构成原电池，其中由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为负极，发生失去电子的氧化反应；Cu为正极，发生得到电子的还原反应，电子由负极经电流表流向正极，溶液中离子移动方向是：阳正阴负，据此分析解答。 【解析】A．该电池工作时，铜片是正极，电极反应为溶液中酸电离产生的H+得到电子，发生还原反应，A错误； B．电子不能进入电解质溶液中。电子移动方向为由锌片通过导线流向铜片，B错误； C．若将锌片换成与右边材质相同的铜片，两个电极材料相同，不具备原电池的构成条件，因此不会产生电流，C错误； D．在原电池工作时，电解质溶液中的阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动，故番茄中的阴离子向负极锌片移动，D正确； 故合理选项是D。 13．（22-23高一下·云南文山·期末）肼(N2H4)一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。下列判断错误的是    A．通入空气的电极b为正极 B．a电极反应式为 C．电池工作时，移向a电极 D．当电池放电转移10mol电子时，至少消耗燃料肼60g 【答案】D 【解析】A．燃料电池中通空气的电极b为正极，A正确； B．肼-空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价，发生氧化反应，电极反应式为，B正确； C．a极为负极，b极为正极，对于原电池来说，阴离子移向负极，所以电池工作时，移向a电极，C正确； D．根据，当电池放电转移10mol电子时，至少消耗燃料肼为，D错误； 故选D。 14．（22-23高一下·云南·期末）化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如图，下列有关说法正确的是    A．甲：电流由锌片经导线流向铜片 B．乙：锌为电池的正极 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄 D．丁：该电池是一种一次电池 【答案】C 【解析】A．该电池中活泼金属作负极，所以Zn为负极，Cu为正极，电流由铜片经导线流向锌片，A错误； B．锌为活泼金属，作为电池的负极，B错误； C．在锌锰干电池中，锌筒作负极，发生氧化反应，锌失电子生成，使用一段时间锌筒会变薄，C正确； D．铅蓄电池是二次电池，D错误； 故选C。 15．（22-23高一下·云南楚雄·期末）微生物燃料电池利用植物、基质、微生物的物理、化学、生物三重协同作用可实现对污水的处理，具有可持续产生电能、不产生二次污染等优点。该电池的示意图如图，设有机物的化学式为，下列说法正确的是    A．电池工作时，外电路电流方向为 B．电池工作时，移向极 C．极的电极反应式为 D．工作温度提高到，单位时间内通过导线的电量增大 【答案】C 【解析】A．a极氧元素化合价降低，发生还原反应，作为原电池的正极，b为负极，电池工作时，外电路电流方向为正极流向负极，即，故A错误； B．电池工作时，阳离子移向正极，移向a极,故B错误； C．极为负极，其电极反应式为，故C正确； D．工作温度提高到，会使微生物活性降低甚至死亡，产生的电量减小，故D错误。 答案为：C。 1．（20-21高一下·云南丽江·期末）有关如图所示装置的叙述中，正确的是 A．该装置能将电能转变为化学能 B．电子从锌片经硫酸溶液流向铜片 C．当有0.2mol电子通过外电路时，锌片质量减轻6.5g D．当有0.2mol电子通过外电路时，铜片质量增加6.4g 【答案】C 【解析】A． 该装置能将化学能转变为电能，A错误； B．电子从锌片经导线流向铜片，B错误； C． 当有0.2mol电子通过外电路时，则有0.1molZn失去0.2mol电子变成锌离子，锌片质量减轻6.5g，C正确； D． 当有0.2mol电子通过外电路时，0.2molH+得到0.2mol电子变成氢气，铜片质量不增加，D错误； 答案选C。 2．（21-22高一下·云南玉溪·期末）普通锌锰干电池的简图如图所示，该电池工作时的总反应为 。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是 A．电池工作时，移向石墨电极 B．电池工作时电子从石墨电极流向锌筒 C．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g D．电池负极反应式为 【答案】C 【分析】由已知电池的总反应可知，Zn化合价升高发生氧化反应，锌筒作为电池的负极，而MnO2化合价降低发生还原反应，石墨电极作为电池的正极，电子有负极流向正极，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 【解析】A．电池工作时阴离子移向负极，由分析可知，锌筒作为负极，所以移向锌筒，A项错误； B．电子由负极流向正极，应该为由锌筒流向石墨电极，B错误； C．，0.1molZn的质量为6.5g，所以C正确； D．负极应该失电子发生氧化反应，所以电极反应式错误， 为电池正极的电极反应式，D错误； 故答案选C。 3．（20-21高一下·云南红河·期末）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是 A．电池工作时，锌失去电子，发生氧化反应 B．理论上锌的质量每减小13g，外电路中通过0.2mol电子 C．电池工作时，氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极 D．废旧家用碱性电池不能随意丢弃，要将其放入有害垃圾箱中分类处理 【答案】B 【分析】由Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)）可知，Zn失去电子作负极，Mn得到电子，电子由负极移向正极，以此来解答。 【解析】A．Zn失去电子，为原电池的负极，发生氧化反应，故A正确； B．外电路中每通过0.2mol电子，消耗0.1molZn，则锌的质量理论上减少0.1mol×65g/mol=6.5g，故B错误； C．原电池中阴离子向负极移动，则电解质溶液中OH-移向负极，故C正确； D．废旧家用碱性电池不能随意丢弃，否则会污染土壤和水源，要将其放入有害垃圾箱中分类处理，故D正确； 故选B。 4．（23-24高一下·云南曲靖·期末）某同学依据锌与稀硫酸的反应设计成如图Ⅰ的装置；该反应的能量变化如图Ⅱ。下列说法不正确的是 A．运用该反应设计电池，负极为锌 B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 C．该反应为放热反应 D．图Ⅰ装置可以将化学能转变为电能 【答案】D 【解析】A．锌比铜活泼，运用该反应设计电池，负极为锌，A正确； B．化学键的断裂与生成是化学反应中能量变化的主要原因，B正确； C．反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，C正确； D．图Ⅰ装置没有构成闭合回路，不能将化学能转变为电能，D错误； 故选D。 5．（23-24高一下·云南玉溪·期末）某化学兴趣小组设计了用化学电源使LED灯发光的装置(如图所示)。下列关于该装置的说法错误的是 A．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 B．氢离子在石墨表面被还原，产生气泡 C．负极的电极反应式为： D．外电路中电子由铁经导线流向石墨 【答案】C 【分析】铁比石墨活泼，形成原电池反应时，铁为负极，石墨为正极，正极发生还原反应生成氢气，以此解答该题。 【解析】A．原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转化为光能，故A正确； B．石墨为正极，氢离子在石墨表面被还原，产生氢气，故B正确； C．极的电极反应式为：，故C错误； D．外电路中电子由负极流向正极，即由铁经导线流向石墨，故D正确； 答案选C。 6．（20-21高一下·云南曲靖·期末）如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 浓硝酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 铝 铁 硝酸铁溶液 【答案】C 【分析】该装置没有外接电源，所以是原电池，负极材料比正极材料活泼，且负极材料是随着反应的进行质量减少，正极材料质量增加。根据题意可知，N极是负极、在反应中溶解，M极是正极、有金属在N上析出，N极材料比M极活泼。 【解析】A．M为锌，N为铜，M极材料比N极活泼，不符合题意，A项错误； B．M极发生的反应为硝酸得电子生成二氧化氮，有气体生成，M质量不变，不符合题意，B项错误； C．N为锌，M为银，N极材料比M极材料活泼，M极上有银析出，所以M质量增加，符合题意，C项正确； D．M为铝，N为铁，M极材料比N极活泼，且电解质中为铁离子，则M极上不可能析出金属，不符合题意，D项错误； 答案选C。 7．（20-21高一下·云南红河·期末）的盐酸与过量的锌片反应时，为减慢反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 A．加入等体积、等浓度的硝酸钾溶液 B．加入适量的氯化钠溶液 C．加入适量的NaOH固体 D．加入几滴氯化铜溶液 【答案】B 【分析】过量的锌片，盐酸完全反应，则减慢反应速率又不影响生成氢气的总量，可减小氢离子浓度或减小金属的接触面积等，但不能改变氢离子的物质的量，据此分析判断。 【解析】A．加入等体积等浓度的硝酸钾溶液，由于硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，反应生成NO气体，故A不选。 B．加入适量氯化钠溶液，盐酸被稀释，氢离子浓度减小，反应速率减小，但氢离子的物质的量不变，生成氢气的总量不变，故B选； C．加入适量的NaOH固体，与盐酸反应，溶液中氢离子的物质的量减少，生成氢气减少，故C不选； D．加入数滴氯化铜溶液，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，故D不选； 故选：B。 8．（21-22高一下·云南昆明·期末）某同学按如图所示装置进行实验，并通过红外热成像技术测定Zn片区域的温度，绘制反应过程中的温度变化曲线。下列有关说法正确的是 A．装置Ⅰ、Ⅱ中温度变化曲线完全一致 B．装置Ⅱ中产生气泡的速率比装置Ⅰ慢 C．装置Ⅰ、Ⅱ中铜片上均发生还原反应 D．装置Ⅱ溶液中的氢离子向铜片移动 【答案】D 【分析】装置Ⅰ中没有构成闭合回路，所以不能构成原电池，Zn和稀硫酸发生化学腐蚀；装置Ⅱ符合原电池构成条件，所以装置Ⅱ为原电池； 【解析】A．装置Ⅰ中没有形成原电池，锌与稀硫酸反应放出热量，温度较高，装置Ⅱ形成原电池，化学能主要转化为电能，温度较低，选项A错误； B．电化学腐蚀比化学腐蚀快，所以装置Ⅱ中产生气泡的速率比装置Ⅰ快，选项B错误； C．装置Ⅰ中铜片不反应、装置Ⅱ中铜片上氢离子得电子产生氢气，发生还原反应，选项C错误； D．装置Ⅱ溶液中的氢离子向正极铜片移动，选项D正确； 答案选D。 9．（21-22高一上·云南·期末）原电池是化学电源的雏形。关于图所示原电池的说法正确的是    A．能将电能转化为化学能 B．锌片为负极，发生还原反应 C．电子从铜片经导线流向锌片 D．铜片上发生的反应为 【答案】D 【解析】A．该装置为原电池，能将化学能转化为电能，故A错误；     B．锌失电子发生氧化反应，锌片为负极，故B错误； C．锌失电子发生氧化反应，锌片为负极、Cu为正极，电子从锌片经导线流向铜片，故C错误； D．铜片上氢离子得电子生成氢气，发生的反应为，故D正确； 选D。 10．（22-23高一下·云南大理·期末）2023年5月30日，我国神舟16号宇航员顺利到达空间站。空间站中处理宇航员排泄物的一种方法是：用微生物处理产生氨气，氨气与氧气分别通入燃料电池两极，最终生成常见的无毒物质。示意图如图所示。下列说法正确的是    A．a电极是负极，发生还原反应 B．正极区发生的反应是O2+4e-+2H2O=4OH- C．电池工作时电子由a电极经电解质溶液流向b电极 D．每消耗标准状况下2.24L NH3转移电子数为0.3NA 【答案】D 【分析】该燃料电池中通入氨气的电极为负极，即a电极为负极，通入氧气的电极为正极，即b电极为正极。 【解析】A．根据分析，a电极是负极，发生氧化反应，A错误； B．根据分析，通入氧气的电极为正极，正极区发生的反应是O2+4e−+4H+=2H2O，B错误； C．电池工作时电子由a经负载流向b电极，C错误； D．该燃料电池最终产物为氮气和水，氨气中N元素由-3价变为0价，标准状况下2.24L NH3的物质的量为0.1mol，每消耗0.1mol NH3转移电子数为0.3NA，D正确； 故选D。 11．（23-24高一下·云南曲靖·期末）将反应设计成如图所示的原电池装置。下列说法错误的是 A．片为负极，负极反应式为 B．Ag片为正极，且放电时片的质量增加 C．电流由片通过导线流向片 D．电路中每转移电子，理论上片减少的质量是 【答案】C 【分析】根据反应，Zn做负极，失电子生成Zn2+，Ag做正极，硝酸银溶液中Ag+得电子生成Ag； 【解析】A．负极上Zn失电子生成Zn2+，电极反应式为Zn-2e-= Zn2+，A正确； B．Ag做正极，正极上Ag+得电子生成Ag，Ag片质量增加，B正确； C．电流从正极流向负极，Ag为正极，Zn为负极，电流由Ag电极流向Zn片，C错误； D．电路中每转移0.2mol电子，根据Zn-2e-= Zn2+有0.1mol锌失去电子变为锌离子，理论上Zn片的质量减少0.1mol ×65g∙mol−1=6.5g，D正确； 故答案选C。 二、填空题 12．（20-21高一下·云南玉溪·期末）汽车尾气中含有、等有害气体。 (l)能形成酸雨，写出转化为的化学方程式： 。 （2）通过传感器可监测汽车尾气中的含量，其工作原理如图所示： ①电极上发生的是反应 (填“氧化”或“还原”)。 ②外电路中，电子的流动方向是从 电极流出(填或)；电极上的电极反应式为 。 【答案】 氧化 【解析】（1） 和 H2O 反应生成 HNO3 和 NO，反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应生成的 NO 再遇到空气中的 O2 发生反应：2NO+O2=2NO2，多次循环后能完全转化为 HNO3，可得到总反应的化学方程式为：4+O2+2H2O=4HNO3，则 转化为 HNO3 的化学方程式为：3+H2O=2HNO3+NO （2） ①根据图示可知 NiO 电极上 NO 失电子和 O2− 离子反应生成 NO2，其中 NO 发生氧化反应。故答案为：氧化 ②该装置为原电池装置，NiO 电极上 NO 失电子和 O2− 离子反应生成 NO2，发生氧化反应，则 NiO 电极为负极，Pt 电极上 O2 得到电子，发生还原则 Pt 电极是正极，在外电路中，电子是从负极 NiO 电极流出，经外电路回到极 Pt 电极上， NiO 电极的电极反应式为：。故答案为：NiO、 13．（22-23高一下·云南昭通·期末）化学变化过程中均存在物质变化与能量变化。 （1）某化学兴趣小组进行如图所示实验装置，以验证此结论。    请回答下列问题： ①进行实验时，装置a中溶液变色，装置b中能闻到 ；装置a中温度计中水银液面变化是 (填“升高”或“降低”，下同)；装置b中温度计中水银液面变化是 。 ②下列化学反应中的能量变化关系与图c相符合的是 。 A．     B．天然气的燃烧 C．     D． （2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，若反应生成2 mol NO气体(选“吸收”或“放出”) kJ热量，该反应的反应物的总能量 (填“大于”、“等于”或“小于”)生成物的总能量。    （3）有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入2 mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中，如下图所示。    ①甲池中，镁片上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 ②乙池中铝片为 极，写出铝电极的电极反应式： 。 【答案】（1）刺激性气味 升高 降低 D （2）吸收180 kJ 小于 （3）氧化 负极 Al-3e-+4OH-=+2H2O 【解析】（1）①在装置a中，Fe与稀硫酸发生置换反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，H2SO4溶液为无色，反应后变为FeSO4浅绿色溶液，反应放出热量，使溶液温度升高，因此温度计示数增大，装置a中温度计中水银液面变化是升高；对于装置b，NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O混合研磨，发生复分解反应，产生BaCl2、NH3·H2O，NH3·H2O 部分分解产生NH3、H2O。反应产生NH3是由刺激性气味的气体，因此会闻到由刺激性气味的气体产生；该反应是吸热反应，反应后混合物的温度降低，故会看到温度计的示数下降； ②根据图c可知：反应物的总能量比生成物的总能量低，故该反应表示的是吸热反应。 A．H2与Cl2光照反应产生HCl的反应为放热反应，A不符合题意； B．天然气的燃烧反应为放热反应，B不符合题意； C．该反应是铝热反应，反应发生放出热量，因此属于放热反应，C不符合题意； D．C与H2O蒸气在高温下反应产生CO、H2，该反应属于吸热反应，D符合题意； 故合理选项是D。 （2）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。根据图示的N2、O2、NO三种物质的化学键的键能大小，可知反应热△H=(946 kJ/mol+498 kJ/mol)-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol，说明断键吸收的总能量大于成键释放的总能量的差，故该反应发生时吸收能量，反应属于吸热反应，说明该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量。若反应产生2 mol NO，则会吸收180 kJ的热量。 （3）①在甲装置中，Mg、Al都是比较活泼的金属，二者都可以与硫酸在溶液发生反应。由于金属活动性：Mg＞Al，所以Mg为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e-=Mg2+； ②在乙装置中，由于Al能够与NaOH溶液反应，而活动性强的Mg不能与NaOH溶液反应，所以活动性强的Mg为正极，Al为负极。在负极上，Al失去电子形成的Al3+与溶液中的OH-反应产生、H2O，故负极铝电极的电极反应式为：Al-3e-+4OH-=+2H2O。 三、解答题 14．（22-23高一下·云南文山·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。 （1）铅蓄电池在放电时发生的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。负极的电极反应式为 。 （2）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。 （3）燃料电池是一种高效、安全环保的供电装置，以甲醇作燃料的电池，如下图所示：    ①负极反应物是 ，H＋从 (填“a”或“b”，下同)极移动到 极。 ②正极反应式为 。 【答案】（1）Pb-2e-＋=PbSO4 （2）Cu 6.4 （3）CH3OH b a O2＋4e-＋4H＋=2H2O 【解析】（1）铅蓄电池的电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，依据总电池反应，反应中Pb元素化合价升高，在负极失电子发生氧化反应，其电极反应为：Pb-2e-＋=PbSO4。 （2）将反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池时，Cu作负极，石墨（或Ag或Pt）作正极，FeCl3溶液作电解质溶液，正极上Fe3+发生得电子的还原反应，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，则转移0.2mol电子时，参与反应的铜的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×64g/mol=6.4g。 （3）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，溶液阳离子从负极流向正极；在正极上是氧气得电子的还原反应。 ①燃料电池中，通入燃料的电极b是负极，溶液阳离子从负极流向正极，负极反应物是CH3OH，H+从b极移动到a极； ②在正极上是氧气得电子的还原反应，酸性环境下，电极反应为：O2+4e-+4H+═2H2O。 15．（23-24高一下·云南曲靖·期末）云南素有“有色金属王国”的称誉，种类多、储量大，其中铝、锌、锡、铅、铜及其他有色金属储量尤为突出。回答下列问题： （1）根据金属活泼性不同，冶炼金属铝、锌、锡、铅、铜的方法明显不同于其它金属的是 (填元素符号)。 （2）锌与稀硫酸的反应可以设计成原电池，其装置如图所示： ①电极是装置中 (填“X”或“Y”)电极。 ②电极上发生的电极反应式为 。 ③设为阿伏加德罗常数的值，若反应消耗了锌，则电路中转移的电子数目是 (用含的代数式表示)。 （3）铝土矿的主要成分为及少量的和，工业上经过如图所示的工艺流程可以冶炼金属铝。 ①“浸出渣A”的化学式为 ，“滤渣B”的颜色为 。 ②“溶液X”中通入过量生成的离子方程式为 。 【答案】（1）Al （2）X 2H++2e-=H2↑ 0.4 （3） 红褐色 CO2+=Al(OH)3↓+HCO 【解析】（1）根据金属活泼性不同，铝属于活泼金属，常用电解法冶炼，而锌、锡、铅、铜常用热还原法，冶炼金属铝、锌、锡、铅、铜的方法明显不同于其它金属的是Al。故答案为：Al； （2）锌与稀硫酸的反应可以设计成原电池，该原电池中，Zn易失电子作负极、不活泼金属作正极，负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极上电极反应式为2H++2e-=H2↑，导致负极上金属逐渐减少，正极上有气泡产生，电子从负极流向正极。 ①电子从负极流向正极，电极是装置中X电极。故答案为：X； ②电极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑。故答案为：2H++2e-=H2↑； ③设为阿伏加德罗常数的值，若反应消耗了锌，则电路中转移的电子数目是=0.4。故答案为：0.4； （3）铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅，加入盐酸，二氧化硅不溶于盐酸，过滤除去，得到的溶液为氯化铝、氯化铁溶液以及过量的盐酸，再加入过量的NaOH溶液，先中和盐酸，再沉淀Fe3+，且Al3+转化为四羟基合铝酸根，向溶液b中通入足量的CO2，生成Al(OH)3沉淀，过滤，将Al(OH)3加热，生成Al2O3，最后电解熔融的Al2O3，生成铝和氧气。 ①二氧化硅不溶于盐酸，过滤除去，“浸出渣A”的化学式为SiO2，“滤渣B”Fe(OH)3沉淀颜色为红褐色。故答案为：红褐色； ②“溶液X”中通入过量的CO2得到Al(OH)3，同时生成NaHCO3，通入过量生成的离子方程式为CO2+=Al(OH)3↓+HCO。 16．（23-24高一下·云南红河·期末）合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。请回答下列问题： （1）已知：键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 。 化学键 键能/ 436 391 946 （2）某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在定容密闭容器中通入和，催化剂存在下发生反应。 ①容器中压强随时间的变化图象如图所示，测得，反应开始至，用的浓度变化表示反应的平均速率为 ，平衡时氢气的转化率为 。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．每消耗的同时生成     B． C．的含量保持不变     D．混合气体的平均相对分子质量不变 （3）潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。 ①电极b为电池的 (填“正极”或“负极”)。 ②溶液中向电极 (填“a”或“b”)移动。 ③电极a的电极反应式为 。 【答案】（1）放出 92 （2）0.08 40% CD （3）正极 a 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O 【解析】（1）生成时，断键吸收能量为(946+3×436)kJ=2254kJ，形成键的释放能量为2×3×391kJ=2346kJ＞2254kJ，生成2mol氨气时放出的热量为(2346-2254)kJ=92kJ； （2）①根据数据，列三段式如下： 根据题意有：，解得x=0.4，根据化学反应速率的数学表达式，v(NH3)==mol/(L•min)=0.08mol/(L•min)，氢气的转化率为×100%=40%； ②A．消耗氮气，生成NH3，反应方向均是向正反应方向进行，因此每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3，不能说明反应达到平衡，故A不选； B．用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，当2v正(H2)=3v逆(NH3)，说明反应达到平衡，不能说明反应达到平衡，故B不选； C．根据化学平衡状态的定义，当组分浓度不再改变，说明达到平衡，即当氢气的含量保持不变，说明反应达到平衡，故C选； D．组分均为气体，即混合气体总质量不变，该反应是气体物质的量减少的反应，若没有平衡，正向进行时合气体的平均相对分子质量不变增大，故当混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，故D选； 答案为CD； （3）①根据装置图，电极a上NH3→N2和H2O，N的化合价由-3价升高为0价，根据原电池工作原理，电极a为负极，则电极b为正极； ②根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即OH-向电极a移动； ③电极a为负极，电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$